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重要进展:MatDEM计算平台和自定义接触模型(MatDEM1.65版)

MatDEM1.65版提供了一系列新功能支持:

1.  启用MatDEM计算平台

2.  自定义离散元接触模型

3.  增加材料自动训练窗口

4.  优化数值计算的控制功能

5.  增加用户注册和反馈功能

6.  提高自定义函数的运行效率

具体如下:

1.    启用MatDEM计算平台

 基于MatDEM计算平台,可以迅速构建新的离散元软件。启动页面分为A和B两个模块。A为开发平台,可通过修改和编写二次开发代码,完成各类离散元数值模拟,并基于MatDEM计算平台快速构建各类专业离散元窗口应用(软件)。B模块为MatDEM应用(App),其中已提供三个应用的示例,开发者可以定制和分享新的软件,供普通用户使用。2020年底,MatDEM将实现云计算,用户也可通过网页来共享使用应用。

图 MatDEM 1.65启动页面

 在下拉框中,已提供三个应用示例,下图为陨石撞击地面的应用。计算平台的功能正在不断更新中。2020年,MatDEM平台将推出10个MatDEM应用示例,并将在China Rock 2020会议期间培训MatDEM应用的开发,促进地质和岩土工程专业数值分析软件研发和应用。在线慕课《离散元方法与实践》介绍了基本知识,http://icourse163.org/course/NJU-1207546805

图 MatDEM应用示例-陨石撞地面数值模拟 

2.   自定义离散元接触模型

 离散元接触模型和宏微观分析是离散元研究和应用非常重要的基础,其能从本质上探求岩土材料复杂宏观特性的微细观机理。基于工程尺度数值模拟的考虑,MatDEM一直采用线弹性的粘结模型,并提供Hertz接触模型用于软件与玻璃珠试验对比测试。过去一年,MatDEM团队收到国内外大量自定义接触模型的需求。经过一段时间的设计和研发,MatDEM1.65版提供了自定义接触模型支持。

 在BoxCrash1示例中,以下命令将normalContact.m函数设定为迭代计算函数,并进行接触力和单元运动计算(约150行)。

d.mo.setBalanceFunction('fun/normalContact.m');

 具体请见Box_Crash1示例。MatDEM团队将研发和共享更多的接触模型,同时也欢迎各领域专家学者共同研发。

3.   增加材料自动训练窗口

 离散元建模的目标是要在计算机中制造出接近真实岩土体结构和力学性质的离散元堆积体,相应的单元间接触模型和参数选取问题一直是国内外研究的热点和难点。MatDEM1.65提供了线弹性模型的自动训练应用(下图),可以显著地降低建模的难度,提高建模的效率。目前,MatDEM的材料自动训练仅限于线弹性接触模型,对于复杂的接触模型,还亟待深入研究。

图 自动训练材料窗口

4.   优化数值计算的控制功能

 目前,对于颗粒和流体计算,均可以随时暂停和停止计算。在二次开发中,用户可以通过简单的几条命令实现数值计算控制功能。如上图自动训练窗口中的“Simulation control”。

5.   增加用户注册和反馈功能

 启动新版本软件时,在弹出的对话框中可以注册并反馈建议。也可以点击启动窗口左上的字母I,打开注册页面。

图 MatDEM用户注册窗口

6.   提高自定义函数的运行效率

 通过优化,将用户自定义函数的运行效率提高到与系统内置函数几乎一致。使得用户可以无损耗地使用自定义的接触模型。

 最后,欢迎加入MatDEM的研发!

 

 


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